DE102008022076A1 - Windradvorrichtung - Google Patents

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Albert Koch
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Koch, Albert, Dipl.-Ing. (FH)
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    • F03D3/06Rotors
    • F03D3/062Construction
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Windradvorrichtung für Windkraftwerke. Die Windräder wandeln die Energie von Luftströmungen in mechanische Energie um. Die erfinderische Windradvorrichtung lässt sich auch im Wasser einrichten, wobei dann die Energie der Wasserströmung in mechanische Energie umgewandelt wird. Bei der erfinderischen Windradvorrichtung rotieren, infolge Windkraft, mehrere Flügel (3) mit ihren Segel und Gelenkwellen (4) im Abstand D/2 zur Achswelle (1). Dies geschieht dadurch, dass die Flügel mit Drehplatten (2) gelenkig verbunden sind, und die Drehplatten weiter mit einer Achswelle eine feste Verbindung haben. Infolge der Windkraft, die auf die Breitseite (B) und die Flügelhöhe (H) erfolgt, neigen sich die Flügel, und lassen eine Drehkraft an der Achswelle entstehen. Die Windradvorrichtung funktioniert bei der Anordnung einer vertikalen Achswelle (1) gleich wie bei der Anordnung einer waagrechten Achswelle. Zweckmäßigerweise wird die Achswelle mit einem Elektrogenerator gekoppelt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Windkraftwerk. Mit den Windrädern werden Windströmungen in mechanische Energie umgewandelt.
  • Durch die Koppelung vom Windrad mit einem Elektrogenerator entsteht ein Windkraftwerk zur Erzeugung von elektrischem Strom.
  • Es gibt bereits bekannte Windradvorrichtungen, die aus sehr großen Propeller bestehen und an relativ hohen Masten befestigt sind, sowie einer Ausrichtung bedürfen, die von der Windstromrichtung abhängig ist.
  • Bei der erfinderischen Windradvorrichtung hingegen sind relativ niedere Masten erforderlich und eine Ausrichtung zu Windstromrichtungen entfällt.
  • Wie aus den Patentansprüchen hervorgeht, werden bei der erfinderischen Windkraftvorrichtung gelenkige Flügel, die je aus ihrer Segel, aus einer vorne am Flügel angebrachten Gelenkwelle, aus einem vor der Gelenkwelle angebrachtem Ballast und aus einer Verbindungsstrebe von Gelenkwelle zu Stahlfedern bestehen fest mit Drehplatten vebunden, wobei die Stahlfedern die Pendel-kräfte aus Gewicht von Segel und Ballast ausgleichen. Der angebrachte Ballast hat die Aufgabe das Gewicht der Flügelsegel über die Gelenkwelle auszugleichen. Ferner dient der Ballast auch für den Fliehkraftausgleich bei der Rotation der Flügel. Die Gelenkverbindung zu den Stahlfedern ermöglicht eine neutrale Flügelstellung, ohne Neigung; besonders bei den Neigungsumstellungen der Flügel.
  • Die Streben von den Gelenkwellen zu den Stahlfedern erfolgt zweckmäßig in Nischen der Drehplatten.
  • Die Ausführung der Windradvorrichtung, wie beschrieben, ist mit einer vertikal oder einer waagrecht angeordneten Achswelle möglich, bei entsprechender Fundierung.
  • Die erfinderische Vorrichtung ist mit verschieden großem Umlaufdurchmesser herstellbar. Jedoch an den Vorrichtungen mit sehr großem Durchmesser werden zweckmäßig mehr als drei oder vier Flügel an den Drehplatten befestigt, wodurch auch die Windangriffsfläche und die Drehkraft sehr groß wird.
  • Die erfinderische Windradvorrichtung ist auch verwertbar zur Energiegewinnung aus Wasserströmungen, wodurch die Windradvorrichtung zu einer Wasserradvorrichtung wird. Die Wasserradvorrichtung bedarf nur eine andere Fundierung.
  • Zweckmäßigerweise werden die Achswellen der neuen Vorrichtung mit einem Elektrogenerator gekoppelt; zur Sromerzeugung.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispieles und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
  • 1 zeigt ein Querschnitt durch die Windradvorrichtung.
  • 2 zeigt einen Grundriss-Schnitt A-A
  • 3 zeigt die Windkraftvorrichtung in perspektivischer Darstellung mit vertikaler Achswelle.
  • In den 1 bis 3 ist hauptsächlich der Aufbau der erfinderischen Windradvorrichtung dargestellt, mit entsprechenden Kennzeichen.
  • Erfindungsgemäß sind an einer Achswelle 1 eine oder mehrere Drehplatten 2, quer zur Achswelle, befestigt. Diese sind mit der Stirnseite d zur Windströmung 14 hin ausgerichtet. Die an den Drehplatten gelenkig angebrachten Flügel 3 bestehen außer ihrer Segel aus Gelenkwelle 4, aus Ballast 5, sowie aus einer Verbindungsstrebe von Gelenkwelle zu Stahlfedern 6. Die Stahlfedern nehmen hierbei die Pendelkräfte auf, die durch die Flügelneigungen a und b entstehen. Die Flügelgelenkwellen 4 sind immer vorne an jedem Flügel 3 bzw. Segel angebracht, bezogen auf die vorgegebene Drehrichtung 15. Der Umlaufkreis 8 ist auf die Achse der Gelenkwellen 4 bezogen; und ergibt den Durchmesser D. Die Achswelle 1 hat ihre Drehlager 9 an den Befestigungsmasten 7. Die Fundierung 11 nimmt die Tragkraft der gesamten Windradvorrichtung auf. Die Achswelle 1 wird durch das Keilriemenrad 10 und dessen Keilriemen mit dem Elektrogenerator 12 gekoppelt. Die Flügelhöhe ist mit H, die Flügelbreite ist mit B und der Akkumulator ist mit 13 gekennzeichnet.

Claims (3)

  1. Windradvorrichtung bzw. Wasserradvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gelenkige Flügel (3), die aus ihrer Segel, aus Gelenkwelle (4), aus verbundenem Ballast (5), und aus verbundenen Stahlfedern (6) bestehen, an Drehplatten (2) befestigt sind, wobei diese Drehplatten eine weitere Befestigung an einer Achswelle (1) haben, wonach die Achsen der Gelenkwellen eine parallele Richtung zur Achswelle (1) aufweisen.
  2. Windradvorrichtung bzw. Wasserradvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ballast (5) vor jeder Gelenkwelle (4), in Drehrichtung gesehen, an jedem Flügel angebracht ist, und mit dieser Gelenkwelle (4) eine feste Verbindung hat.
  3. Windradvorrichtung bzw. Wasserradvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Stahlfedern (6) oder Dergleichen, für jeden Flügel, in Nischen der Drehplatten (2) eingebettet sind, wobei die Stahlfedern über eine Verdungsstrebe eine feste Verbindung zu den Gelenkwellen (4) haben.
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